微型计算机接口技术及应用实验指导书

微机原理与接口技术实验指导书（学生用书）湖北大学知行学院计算机科学系编写实验一定时／计数器一．实验目的1.学会8253芯片和微机接口原理和方法。2.掌握8253定时器/计数器的工作方式和编程原理。二、实验原理本实验原理图如图1所示，8253A的A0、A1接系统地址总线A0、A1，故8253A有四个端口地址。8253A的片选地址为48H~4FH。因此，本实验仪中的8253A四个端口地址为48H、49H、4AH、4BH，分别对应通道0、通道1、通道2和控制字。采用8253A通道0，工作在方式3(方波发生器方式)，输入时钟CLK0为1MHZ，输出OUTO要求为1KHZ的方波，并要求用接在GATE0引脚上的导线是接地(0电平)或甩空(1电平)来观察GATE对计数器的控制作用，用示波器观察输出波形。三、实验线路连接1、8253A芯片的T2CLK引出插孔连分频输出插孔1MHZ。四、实验步骤1、按图1连好实验线路2、运行实验程序实验仪显示8253－13、用示波器测量8253A的T2OUT输出插孔，应有频率为1KHZ的方波输出，幅值0~4V。图1实验二８２５９单级中断控制器一、实验目的1.掌握8259中断控制器的接口方法.2.掌握8259中断控制器的应用编程.二、实验内容本系统中已设计有一片8259A中断控制芯片，工作于主片方式，8个中断请求输入端IR0~IR7对应的中断型号为8~F，其和中断矢量关于如下表所示。8259中断源中断类型号中断矢量表地址IR0820H～23HIR1924H～27HIR2A28H～2BHIR3B2CH～2FHIR4C30H～33HIR5D34H～37HIR6E38H～3BHIR7F3CH～3FH根据实验原理图2，8259A和8088系统总线直接相连，8259A上连有一系统地址线A0，故8259A有2个端口地址，本系统中为20H、21H。20H用来写ICW1，21H用来写ICW2、ICW3、ICW4，初始化命令字写好后，再写操作命令字。OCW2、OCW3用口地址20H，OCW1用口地址21H。图2中，使用了3号中断源，IR3插孔和SP插孔相连，中断方式为边沿触发方式，每按一次AN按钮产生一次中断信号，向8259A发出中断请求信号。如果中断源电平信号不符规定要求则自动转到7号中断，显示Err。CPU响应中断后，在中断服务中，对中断次数进行计数并显示，计满5次结束，显示器显示8259Good。三、实验线路连接8259A的IR3插孔和脉冲发生器单元SP插孔相连。SP插孔初始电平置为低电平。四、实验步骤1、按图2连好实验线路2、运行实验程序在DVCC－8086JHN上显示8259－1。3、按AN按键，每按二次产生一次中断，在显示器左边一位显示中断次数，满5次中断，显示器显示8259good。图2实验三８２５５Ａ并行口（一）一、实验目的1.掌握8255A和微机接口方法。2.掌握8255A的工作方式和编程原理。二、实验原理如实验原理图3所示，PC口8位接8个开关K1~K8，PB口8位接8个发光二极管，从PC口读入8位开关量送PB口显示。拨动K1~K8，PB口上接的8个发光二极管L1~L8对应显示K1~K8的状态。三、实验线路连接（1）8255A芯片PC0~PC7插孔依次接K1~K8。（2）8255A芯片PB0~PB7插孔依次接L1~L8。（3）8255A的CS插孔CS－8255接译码输出Y7插孔。四、实验步骤1、按图3连好线路。2、运行实验程序。在DVCC－8086JHN显示8255－1，同时拨动K1~K8，L1~L8会跟着亮灭。图3实验四８２５５Ａ并行口（二）一、实验目的掌握通过8255A并行口传输数据的方法，以控制发光二极管的亮与灭。二、实验原理实验原理图如图4所示，PB4~PB7和PC0~PC7分别与发光二极管电路L1~L12相连，本实验为模拟交通灯实验。交通灯的亮灭规律如下：设有一个十字路口，1、3为南北方向，2、4为东西方向，初始为四个路口的红灯全亮，之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车；延时一段时间后，1、3路口的绿灯熄灭，而1、3路口的黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，1、3路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车；延时一段时间后，2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，再切换到1、3路口方向，之后重复上述过程。8255A的PB4~PB7对应黄灯，PC0~PC3对应红灯，PC4~PC7对应绿灯。8255A工作于模式0，并置为输出。由于各发光二极管为共阳极，使其点亮应使8255A相应端口清0。三、实验线路连接(1)CS－8255插孔连译码输出Y7插孔。(2)L1-PC4L4-PC5L7-PC6L10-PC7L2-PB4L5-PB5L8-PB6L11-PB7L3-PC0L6-PC1L9-PC2L12-PC3四、实验步骤1、按图4连好实验线路2、运行实验程序在DVCC－8086JHN上显示8255－2。同时L1~L12发光二极管模拟交通灯显示。图4实验五步进电机控制一、实验目的1.了解步进电机控制的基本原理。2.掌握步进电机转动编程方法。二、实验内容1、用74LS273挂接在数据总线上，输出控制脉冲，由UN2003驱动步进电机转动。2、硬件线路原理图如图5。3、实验预备知识步机电机驱动原理是通过对它每相线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。驱动电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速，用微电脑控制步进电机最适合。三、连接方法1、用五芯连接线将2个J1插座相连。2、将CS－273连到Y6。四、实验步骤1、按图5连好实验线路图。2、运行实验程序，观察步进电机转动情况。图5实验六*用8253和8259设计电子表一、实验目的1．学习8253编程定时/计数器的工作方式。2．掌握中断控制器8259A与微处理机接口的原理和方法。3．掌握中断控制器8259A的应用编程。二、实验原理利用8253的定时器功能。8253的四个端口地址为48H，49H，4AH，4BH，本实验采用8253的通道2，工作在方式3（方波发生器方式）输入CLK2为1MHZ。先给8253的初始值0C350H，循环记数。即一次记数完后，自动装入初始值。输出OUT2作为8259的输入脉冲。8259有两个口地址，本实验为20H和21H，其中20H用来写ICW1，21H用来写ICW2、ICW4，本实验中8259为单片，边沿触发，采用3号中断源，即IR3和8253输出口OUT2相连，每过1/20秒接收到一个中断，向8259发出中断请求信号，如果电平信号不符合要求，则自动转到7号中断，显示ERR，CPU响应后，在中断处理程序中，对中断次数进行记数，记满20次，把时间缓冲区中的时间加1，并将其输入到显示缓冲区，以便显示器显示更新后的时间。计数初值的计算：1/1000000*X=1/20X=50000D=0C350H（用1MHZ信号产生1/20秒方波）。三、实验线路连接⒈8253A芯片的T2CLK引出插孔连分频输出插孔1MHZ。⒉8259A的IR3插孔和8253A的T2OUT插孔相连。四、实验步骤1．连接好实验线路。2．运行程序，实验仪显示器上显示一电子钟。图6实验七Ｄ／Ａ转换实验一、实验目的熟悉DAC0832数模转换器的特性和接口方法，掌握D/A输出程序的设计和调试方法。二、实验原理实验原理如图7所示，由于DAC0832有数据锁存器、选片、读、写控制信号线，故可与8088CPU总线直接接口。图中是只有一路模拟量输出，且为单极型电压输出。DAC0832工作于单缓冲方式，它的ILE接+5V，/CS和/XFER相接后作为0832芯片的片选0832CS。这样，对DAC0832执行一次写操作就把一个数据直接写入DAC寄存器、模拟量输出随之而变化。三、实验线路连接将0832片选信号CS－0832插孔和译码输出Y7插孔相连。四、实验步骤1、根据原理图正确连接好实验线路2、正确理解实验原理3、运行实验程序在DVCC－8086JHN显示器上显示0832－1。用示波器测量DAC0832下方OUT1插孔，应有方波输出，方波的周期约为1ms。图7实验八*A／D转换实验一、实验目的加深理解逐次逼近法模数转换器的特征和工作原理，掌握ADC0809的接口方法以及A/D输入程序的设计和调试方法。二、实验原理本实验采用ADC0809做A/D转换实验。ADC0809是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件，转换时间约100us，转换精度为±1/512，适用于多路数据采集系统。ADC0809片内有三态输出的数据锁存器，故可以与8088微机总线直接接口。图中ADC0809的CLK信号接CLK=2.385MHZ，基准电压Vref(+)接Vcc。一般在实际应用系统中应该接精确+5V，以提高转换精度，ADC0809片选信号0809CS和/IOW、/IOR经逻辑组合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。ADC0809的转换结束信号EOC未接，如果以中断方式实现数据采集，需将EOC信号线接至中断控制器8259Ａ的中断源输入通道。本实验以延时方式等待A/D转换结束，ADC0809的通道号选择线ADD－A、ADD－B、ADD－C接系统地址线的低3位，因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H、06H、07H。启动本A/D转换只需如下三条命令：MOVDX，ADPORT；ADPORT为ADC0809端口地址。MOVAL，DATA；DATA为通道值。OUTDX，AL；通道值送端口。读取A/D转换结果用下面二条指令：MOVDX，ADPORTINAL，DX三、实验线路连接在原理图8中，粗黑线是学生需要连接的线，粗黑线两端是需连接的信号名称。(1)IN1插孔连WA51的输出V1插孔。(2)CS－0809连译码输出Y6插孔。（3）CLK－0809连脉冲输出1MHZ。四、实验步骤1、正确连接好实验线路2、理解实验原理3、仔细阅读，弄懂实验程序4、运行实验程序5、调节电位器W1，以改变模拟电压值，显示器上会不断显示新的A/D转换结果。用ADC0809做A/D转换，其模拟量与数字量对应关系的典型值为+5V－FFH，2.5V－80H，0V－00H。图8